CN106729738B - 一种枝状金铂双金属纳米粒子及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种枝状金铂双金属纳米粒子及其制备方法和应用,金铂双金属纳米复合粒子具有光热/放射增敏联合治疗性能,其结构中含有用于光热/放射增敏联合治疗的金铂纳米颗粒以及表面修饰亲水性聚合物硫辛酸封端的聚乙二醇,可以作为光热/放射增敏联合治疗,其具有制备简单、价格便宜以及疗效显著的优点。

Description

一种枝状金铂双金属纳米粒子及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种具有光热/放射增敏联合治疗性能的金铂双金属纳米复合粒子,其制备方法及在制备肿瘤等疾病的光热/放射增敏协同治疗剂中的应用,属于生物医药材料以及纳米医学领域。
技术背景
癌症是世界范围内一种主要的死亡原因。不仅严重危害我国人民健康,而且大幅度增加了政府和个人的医疗费用负担。高效治疗不仅对广大患者,乃至整个国家医疗卫生事业的发展和社会和谐稳定,都具有极其重要的意义和十分迫切的需求。在治疗方面,手术、放疗和化疗是恶性肿瘤治疗的三种主要手段。
光热治疗是近年来问世并快速发展起来的治疗方法,在多种疾病治疗中疗效确切,在国内外已经获得政府相关部门的正式审批,成为恶性肿瘤治疗的常规手段,并在国际上获得工人和广泛应用。现已成为肿瘤科学、纳米医学领域中非常活跃的研究领域。这种疗法是利用特殊的光热转换材料对近红外光的吸收,并将吸收的光能转化为热量,使肿瘤部位温度升高,从而导致细胞凋亡或对细胞产生直接致死效应的一种疗法。由于近红外光具有良好的组织渗透性,同时富集在肿瘤部位的光敏材料具有强烈的近红外吸收,所以,光热治疗能够对肿瘤组织进行定点清除并且对正常组织具有较低的毒副作用,这是光热治疗有望发展成理想的肿瘤治疗方法。
目前,对于肿瘤的治疗采用单一治疗手段,其效果不明显。任何一种治疗手段均有其优缺点,因而很难根除肿瘤。因此多种手段协同治疗是肿瘤治疗的发展趋势。然而现阶段协同疗法主要集中在放化疗同时进行,侵入性副作用大。虽然,已公开了多种光热/放疗增敏的纳米平台的构建,对于二者协同治疗的报道较少,因此,采取联合治疗的方法在癌症领域调节治疗率仍有广泛的前景。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明要解决的问题是提供一种具有协同抗肿瘤作用的新型枝状金铂双金属纳米颗粒,即一种聚乙二醇修饰的金铂双金属纳米颗粒,以及该体系在光热/放射联合治疗方面的协同抗癌作用,通过调节纳米结构或与其他金属复合,实现更强的光热转换能力及放射增敏效果。
本发明采用如下技术方案,
一种枝状金铂双金属纳米粒子,包括金铂复合纳米粒子以及位于所述金铂复合纳米粒子表面的亲水性聚合物;所述金铂复合纳米粒子为枝杈结构。
上述技术方案中,所述金铂复合纳米粒子中,铂位于金表面形成枝杈结构;所述亲水性聚合物为封端聚乙二醇;所述封端聚乙二醇的分子量为5~10kDa。
上述技术方案中,所述金铂复合纳米粒子的粒径为10~70纳米,优选20~50纳米;所述封端聚乙二醇为硫辛酸封端的聚乙二醇。
本发明还公开了上述枝状金铂双金属纳米粒子的制备方法,包括以下步骤:
(1)在金纳米粒子表面制备枝杈结构的铂,得到金铂复合纳米粒子;
(2)在金铂复合纳米粒子表面修饰亲水性聚合物,得到枝状金铂双金属纳米粒子。
上述技术方案中,步骤(1)中,先通过金化合物还原制备金纳米粒子,然后以有机铂化合物为原料,通过还原在金纳米粒子表面制备枝杈结构的铂,从而制备金铂复合纳米粒子;步骤(2)中,将亲水聚合物与金铂复合纳米粒子在溶剂中反应,从而在金铂复合纳米粒子表面修饰亲水性聚合物,得到枝状金铂双金属纳米粒子。
上述技术方案中,步骤(1)具体为,氮气环境中,搅拌下,以2℃/min~10℃/min的升温速率加热金化合物与还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应1~3小时,得到金纳米粒子;氢气环境中,搅拌下,以2℃/min~10℃/min的升温速率加热金纳米粒子与有机铂化合物、还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应1~10小时,得到金铂复合纳米粒子;步骤(2)具体为,将金铂复合纳米粒子的有机溶液与亲水聚合物的水溶液混合,搅拌20~30小时,得到枝状金铂双金属纳米粒子。
上述技术方案中,步骤(1)中,金化合物为氯金酸,还原剂为油胺,有机铂化合物为乙酰丙酮铂;所述金化合物与还原剂的质量比为1∶(0.5~1.5);所述金纳米粒子、有机铂化合物与还原剂的质量比为1∶(2~12)∶(1~5);步骤(2)中,亲水聚合物为封端聚乙二醇;所述封端聚乙二醇的分子量为5~10kDa;所述金铂复合纳米粒子与亲水聚合物的质量比为1∶(1~10),优选1∶(3~7)。
本发明通过两步法制备金铂双金属复合纳米粒子,首先合成金纳米球,再在其表面生长铂的枝杈。金纳米球制备方法为,将氯金酸用油胺还原制备金纳米球。金铂双金属复合纳米粒子制备方法为,将乙酰丙酮铂用氢气在油胺中还原,在金纳米球表面生长出铂的枝杈。
制备的具体方法为,将HAuCl4·4H2O和油胺(OAm)混合均匀加入到三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以2℃/min~10℃/min的升温速率加热至溶液变黑,保持该温度条件下反应1~3 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒。超声后取上述金纳米颗粒及乙酰丙酮铂、油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以2℃/min~10℃/min的升温速率加热至溶液变黑,保持该温度条件下反应1~10 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金铂双金属纳米粒子。
本发明的亲水聚合物优选为封端聚乙二醇,比如硫辛酸封端的聚乙二醇,首先用硫辛酸与氨基封端的聚乙二醇反应,得到硫辛酸封端的聚乙二醇;具体方法为,将氨基封端的PEG聚合物 mPEG-NH2,一定量的硫辛酸LA,一定量的N,N-二环己基碳二亚胺及三乙胺加入到圆底烧瓶中,并加入一定量的二氯甲烷作为溶剂。搅拌,室温条件下反应5~24 h。反应结束后,氮气吹干二氯甲烷,得到白色固体。加入水,溶解,然后过滤除去不溶物。向滤液中加入碳酸氢钠调节pH 到8左右。使用二氯甲烷萃取,取下层有机相,并旋蒸掉多余的二氯甲烷。加水重新溶解后冷冻干燥,得到LA-PEG。
将硫辛酸封端的聚乙二醇溶于水,与金铂双金属复合纳米粒子的正己烷溶液混合,超声混匀,震荡反应,然后洗涤、浓缩得到硫辛酸封端的聚乙二醇修饰的纳米复合粒子。具体方法为,取金铂复合纳米粒子,加入正己烷溶解,将LA-PEG 溶解在水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入水重新溶解,以备使用。
本发明还公开了上述枝状金铂双金属纳米粒子在制备光热/放射增敏联合治疗剂中的应用。
本发明进一步公开了一种光热/放射增敏联合治疗剂,由上述枝状金铂双金属纳米粒子制备得到。
更佳的,本发明所述的枝状金铂双金属纳米复合粒子可通过如下步骤制取:
1) 将HAuCl4·4H2O和油胺(OAm)混合均匀加入到三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min~8℃/min的升温速率加热,直至温度到达60℃~100℃,保持该温度条件下反应2~3 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒。超声后取上述金纳米颗粒及乙酰丙酮铂、油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min~8℃/min的升温速率加热,直至温度到达60℃~100℃,保持该温度条件下反应3~8 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金铂双金属纳米粒子;
2) 将氨基封端的PEG聚合物 mPEG-NH2,一定量的硫辛酸LA,一定量的N,N-二环己基碳二亚胺及三乙胺加入到圆底烧瓶中,并加入一定量的二氯甲烷作为溶剂。搅拌,室温条件下反应15~24 h。反应结束后,氮气吹干二氯甲烷,得到白色固体。加入水,溶解,然后过滤除去不溶物。向滤液中加入碳酸氢钠调节pH 到8左右。使用二氯甲烷萃取,取下层有机相,并旋蒸掉多余的二氯甲烷。加水重新溶解后冷冻干燥,得到LA-PEG;
3) 取10mg得到的金铂纳米粒子,加入3ml正己烷溶解。将一定量的LA-PEG 溶解在3ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。
本发明的有益效果:
本发明公开的枝状金铂双金属纳米粒子中,枝杈状的金、铂纳米结构具有更高的光热转换效率,可以吸收更多的近红外激光并进行光热转换杀死肿瘤;而且,金、铂都是高原子序数金属,经高能射线辐射可以释放出更多次级电子并沉积于肿瘤周围,提高肿瘤的放疗沉积量,敏化并提高肿瘤的放疗效果;另外,硫辛酸封端的聚乙二醇的引入赋予了金铂双金属纳米材料良好的胶体稳定性、血液相容性和生物相容性;因此,本发明的枝状金铂双金属纳米材料同时含有金和铂元素,具有光热治疗和放射增敏的效果,是一种效果好的联合治疗增强剂,对癌症的治疗具有重要意义。
本发明公开的枝状金铂双金属纳米粒子中,金、铂纳米材料具有良好的生物相容性,且易于表面修饰和功能化;金、铂材料具有突出的表面等离子体共振(surface plasmonresonance,SPR)性质和强的近红外光吸收能力,能够实现对肿瘤的光热治疗及放射性增敏治疗:光热治疗是利用金、铂纳米颗粒的SPR效应,在近红外光的照射下,能快速将光能转化为热能,使局部蛋白质受热变性,破坏肿瘤细胞;放射性增敏治疗则是在射线的作用下,金、铂纳米颗粒发生光电效应,产生次级电子,使得肿瘤部位较仅有放射性治疗吸收更多的放射射线,增强肿瘤的放射性治疗疗效。
附图说明
图1为枝状金铂双金属纳米粒子的TEM图;
图2 为枝状金铂双金属纳米粒子的元素组成EDX图;
图3 为枝状金铂双金属纳米粒子的UV-vis-NIR吸收图;
图4 为枝状金铂双金属纳米粒子的光热效应效果图;
图5 为枝状金铂双金属纳米粒子的细胞毒性效果图;
图6 为枝状金铂双金属纳米粒子的光热治疗细胞效果图;
图7 为枝状金铂双金属纳米粒子的光热/放疗增敏联合治疗效果图。
具体实施方式
以下合称步骤中的所使用的化学物质为市售商品。
合成例
将500mg的5kDa氨基封端的PEG聚合物 mPEG-NH2,45mg的硫辛酸LA,10mg的N,N-二环己基碳二亚胺及三乙胺加入到圆底烧瓶中,并加入2ml的二氯甲烷作为溶剂。搅拌,室温条件下反应10 h。反应结束后,氮气吹干二氯甲烷,得到白色固体。加入20ml左右的水,溶解,然后过滤除去不溶物。向滤液中加入碳酸氢钠调节pH 到8左右。使用二氯甲烷萃取,取下层有机相,并旋蒸掉多余的二氯甲烷。加水重新溶解后冷冻干燥,得到LA-PEG,分子量为5~10kDa。
实施例一
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应1h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.1g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应2 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为3nm,金铂复合纳米粒子粒径约为10 nm,金与铂元素质量比例为5比95。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将10 mg的LA-PEG 溶解在2ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子存在明显团聚现象。
实施例二
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以5℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应3h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.1g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应2 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为15nm,金铂复合纳米粒子粒径约为30 nm,金与铂元素质量比例为5比95。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将30 mg的LA-PEG 溶解在4ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子在水中有很好的分散,无团聚。
实施例三
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以6℃/min的升温速率加热至90℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应2h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.2g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以8℃/min的升温速率加热至70℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应5 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为8nm,金铂复合纳米粒子粒径约为30 nm,金与铂元素质量比例为20比80。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将40 mg的LA-PEG 溶解在5ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子在水中有很好的分散,无团聚。
实施例四
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应3h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.05g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应4 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为8 nm,金铂复合纳米粒子粒径约为25 nm,金与铂元素质量比例为3比97。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将60 mg的LA-PEG 溶解在5ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子在水中有很好的分散,无团聚。
实施例五
将0.302g的HAuCl4·4H2O和40ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以4℃/min的升温速率加热至60℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应5h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.1g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以3℃/min的升温速率加热至90℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应10 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为25 nm,金铂复合纳米粒子粒径约为70 nm,金与铂元素质量比例为5比95。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将100 mg的LA-PEG 溶解在12ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子存在团聚现象。
实施例六
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以6℃/min的升温速率加热至100℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应3h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.05g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以8℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应7 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为10 nm,金铂复合纳米粒子粒径约为40 nm,金与铂元素质量比例为3比97。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将70 mg的LA-PEG 溶解在7ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子在水中有很好的分散,无团聚。
实施例七
将0.302g的HAuCl4·4H2O和30ml的油胺(OAm)混合均匀加入到100ml三口烧瓶中;在N2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以5℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应3h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到所述的金纳米颗粒;取0.1g的上述金纳米颗粒及0.501g的乙酰丙酮铂、30ml油胺均匀加入到三口烧瓶中;在H2条件下伴有剧烈磁力搅拌的环境中,将混合溶液以5℃/min的升温速率加热至80℃,溶液变黑,保持该温度条件下反应3 h;反应完毕后,待混合溶液降至室温,用无水乙醇洗涤并离心,即得到金铂复合纳米粒子;合成的金纳米粒子粒径约为15nm,金铂复合纳米粒子粒径约为30 nm,金与铂元素质量比例为5比95。
取10mg得到的金铂复合纳米粒子,加入1ml正己烷溶解。将50 mg的LA-PEG 溶解在2ml水中。将上述正己烷溶液与水溶液混合,搅拌下过夜。氮气吹干溶液中的正己烷,离心,得到修饰后的金铂双金属纳米粒子。加入2ml水重新溶解,以备使用。TEM 结果显示,得到的聚乙二醇修饰的金铂复合纳米粒子在水中有很好的分散,无团聚。
实施例七制备的枝状金铂双金属纳米粒子物理学性能表征:
应用透射电镜对实施例七中得到的枝状金铂双金属纳米粒子进行形貌表征。如图1电镜所示,枝状金铂双金属纳米粒子在水相溶剂中可单一分散,粒度大小较为均匀(30纳米左右)。如图2 EDX能谱所示,枝状金铂双金属纳米粒子中分别有金和铂的特征峰。紫外可见光谱显示枝状金铂双金属纳米粒子从400nm到900nm都有连续的吸收峰,且吸收随浓度增加而增强(图3)。激光(808nm)照射不同浓度的枝状金铂双金属纳米粒子,溶液的温度迅速上升,在10分钟左右达到稳定状态,温度与复合粒子的浓度呈正相关(图4)。
枝状金铂双金属纳米粒子体外生物学性能评价:
如图5所示,采用MTT法,分别测量实施例七中得到的枝状金铂双金属纳米粒子对正常哺乳动物细胞HUVEC细胞及癌细胞4T1细胞的毒性,结果表明即使在较高浓度(大于75ug/ml),细胞仍有大于80%的活性。证明毒性较小。
细胞光热实验表明,使用实施例七中得到的枝状金铂双金属纳米粒子处理的细胞,经过808nm激光照射,其存活率相对于没有经过照射的有显著下降,证明复合粒子有光热治疗效果(图6)。
如图7所示,使用实施例七中得到的枝状金铂双金属纳米粒子处理的细胞,经过808nm激光照射及X射线照射,其存活率比只单纯经过激光照射或者X射线照射的显著下降,甚至比理论计算值还要低,证明复合粒子具有较好联合治疗增强效果。
本发明公开的聚乙二醇修饰的金铂双金属纳米颗粒用于光热/放射联合治疗抗癌,与现有常用具有光热作用的纳米材料相比,枝杈状的金、铂纳米结构具有更高的光热转换效率,可以吸收更多的近红外激光并进行光热转换杀死肿瘤;而且,金、铂都是高原子序数金属,经高能射线辐射可以释放出更多次级电子并沉积于肿瘤周围,提高肿瘤的放疗沉积量,敏化并提高肿瘤的放疗效果;另外,硫辛酸封端的聚乙二醇的引入赋予了金铂双金属纳米材料良好的胶体稳定性、血液相容性和生物相容性。因此,本发明的枝状金铂双金属纳米材料具有光热治疗和放射增敏的效果,对癌症的治疗具有重要意义。

Claims (8)

1.一种枝状金铂双金属纳米粒子,其特征在于,所述枝状金铂双金属纳米粒子包括金铂复合纳米粒子以及位于所述金铂复合纳米粒子表面的亲水性聚合物;所述金铂复合纳米粒子为枝杈结构;所述金铂复合纳米粒子中,铂位于金表面形成枝杈结构;所述亲水性聚合物为封端聚乙二醇;所述封端聚乙二醇的分子量为5~10kDa;所述金铂复合纳米粒子的粒径为10~70纳米;所述封端聚乙二醇为硫辛酸封端的聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述枝状金铂双金属纳米粒子,其特征在于,所述枝状金铂双金属纳米粒子的制备方法包括如下步骤:
(1)先通过金化合物还原制备金纳米粒子,然后以有机铂化合物为原料,通过还原在金纳米粒子表面制备枝杈结构的铂,制备金铂复合纳米粒子;
(2)将亲水聚合物与金铂复合纳米粒子在溶剂中反应,在金铂复合纳米粒子表面修饰亲水性聚合物,得到枝状金铂双金属纳米粒子。
3.如权利要求2所述枝状金铂双金属纳米粒子,其特征在于,步骤(1)具体为,氮气环境中,搅拌下,以2℃/min~10℃/min的升温速率加热金化合物与还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应1~5小时,得到金纳米粒子;氢气环境中,搅拌下,以2℃/min~10℃/min的升温速率加热金纳米粒子、有机铂化合物与还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应1~10小时,得到金铂复合纳米粒子;步骤(2)具体为,将金铂复合纳米粒子的有机溶液与亲水聚合物的水溶液混合,搅拌20~30小时,得到枝状金铂双金属纳米粒子。
4.根据权利要求3所述枝状金铂双金属纳米粒子,其特征在于,步骤(1)具体为,氮气环境中,磁力搅拌下,以3℃/min~8℃/min的升温速率加热金化合物与还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应2~3小时,得到金纳米粒子;氢气环境中,搅拌下,以3℃/min~8℃/min的升温速率加热金纳米粒子、有机铂化合物与还原剂的混合物,直至温度到达60℃~100℃,然后继续反应3~8小时,得到金铂复合纳米粒子。
5.根据权利要求3所述枝状金铂双金属纳米粒子,其特征在于,步骤(1)中,金化合物为氯金酸,还原剂为油胺,有机铂化合物为乙酰丙酮铂;所述金化合物与还原剂的质量比为1∶(0.5~1.5);所述金纳米粒子、有机铂化合物与还原剂的质量比为1∶(2~12)∶(1~5);步骤(2)中,亲水聚合物为封端聚乙二醇;所述封端聚乙二醇的分子量为5~10kDa;所述金铂复合纳米粒子与亲水聚合物的质量比为1∶(1~10)。
6.权利要求1所述枝状金铂双金属纳米粒子在制备肿瘤治疗剂中的应用。
7.权利要求1所述枝状金铂双金属纳米粒子在制备光热/放射增敏联合治疗剂中的应用。
8.一种光热/放射增敏联合治疗剂,由权利要求1所述枝状金铂双金属纳米粒子制备得到。
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